黑龙江省哈尔滨师范大学青冈实验中学抛体运动专题练习(word版

一、第五章 抛体运动易错题培优（难）1．一个半径为R 的空心球固定在水平地面上，球上有两个与球心O 在同一水平面上的小孔A 、B ，且60AOB ∠=︒，球装满水后，有水以2gR的速度从两孔沿径向水平流出，设水流出后做平抛运动，重力加速度g ，则两孔流出的水的落地点间距离为（ ） A ．R B ．3R C ．2R D ．23R【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】水做平抛运动，竖直方向上有212R gt =解得运动时间2Rt g=水平方向上有022gR Rx v t R g=== 则两落地点距圆心在地面投影点的距离为2R ，与圆心在地面投影点的连线夹角为60︒，两落地点和圆心在地面投影点组成等边三角形，根据几何知识可知，两落地点间距为2R ，选项C 正确，ABD 错误。

故选C 。

2．如图所示，从倾角θ=37°的斜面上方P 点，以初速度v 0水平抛出一个小球，小球以10m/s 的速度垂直撞击到斜面上，过P 点作一条竖直线，交斜面于Q 点，则P 、Q 间的距离为（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g =10m/s 2）（ ）A ．5.4mB ．6.8mC ．6mD ．7.2m【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】设小球垂直撞击到斜面上的速度为v ，竖直速度为v y ，由几何关系得0sin 37cos37y v v v v︒=︒=解得0sin 376m/s cos378m/sy v v v v =︒==︒=设小球下落的时间为t ，竖直位移为y ，水平位移为x ，由运动学规律得，竖直分速度y gt =v解得t =0.8s竖直方向212y gt =水平方向0x v t =设P 、Q 间的距离为h ，由几何关系得tan37h y x =+︒解得h =6.8m选项B 正确，ACD 错误。

故选B 。

3．某人划船横渡一条河流，已知船在静水中的速率恒为v 1，水流速率恒为v 2，且v 1>v 2.他以最短时间方式过河用时T 1，以最短位移方式过河用时T 2.则T 1与T 2的比值为（ ）A ．12v vB ．21v vC 12212v v v-D 22121v v -【答案】D 【解析】 【分析】【详解】河水流速处处相同大小为v 2，船速大小恒为v 1，且v 1>v 2。

设河宽为d ，以最短位移过河时，所用时间为T 2，则有22122dv v T =- 以最短时间T 1过河时，有11dv T = 联立解得2212121v v T T -= 选项D 正确，ABC 错误。

故选D 。

4．如图所示，竖直墙MN ，小球从O 处水平抛出，若初速度为v a ，将打在墙上的a 点；若初速度为v b ，将打在墙上的b 点．已知Oa 、Ob 与水平方向的夹角分别为α、β，不计空气阻力．则v a 与v b 的比值为（ ）A ．sin sin αβB ．cos cos βαC tan tan αβD tan tan βα【答案】D 【解析】根据平抛运动知识可知：212tan 2a a agtgt v t v α== ，则2tan a a v t g α= 同理可知：2tan b b v t gβ=由于两次运动水平方向上的位移相同，根据s vt = 解得：tan tan a b v v βα=，故D 正确；ABC 错误； 故选D5．如图所示，套在竖直细杆上的轻环A 由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B 相连，施加外力让A 沿杆以速度v 匀速上升，从图中M 位置上升至与定滑轮的连线处于水平N 位置，已知AO 与竖直杆成θ角，则（ ）A ．刚开始时B 的速度为cos vθB ．A 匀速上升时，重物B 也匀速下降C ．重物B 下降过程，绳对B 的拉力大于B 的重力D ．A 运动到位置N 时，B 的速度最大 【答案】C 【解析】 【详解】A.对于A ，它的速度如图中标出的v ，这个速度看成是A 的合速度，其分速度分别是a b v v 、，其中a v 就是B 的速率（同一根绳子，大小相同），故刚开始上升时B 的速度cos B v v θ=，故A 不符合题意；B.由于A 匀速上升，θ在增大，所以B v 在减小，故B 不符合题意；C .B 做减速运动，处于超重状态，绳对B 的拉力大于B 的重力，故C 符合题意； D.当运动至定滑轮的连线处于水平位置时90θ=︒，所以0B v =， 故D 不符合题意。

6．如图所示，是竖直平面内的直角坐标系，P 、Q 分别是y 轴和x 轴上的一点，这两点到坐标原点的距离均为L 。

从P 点沿x 轴正向抛出一个小球，小球只在重力作用下运动，恰好经过Q 点，现改变抛出点的位置（仍从第一象限抛出），保持抛出速度的大小和方向不变，要使小球仍能经过Q 点，则新的抛出点坐标（x 、y ）满足的函数关系式为（ ）A ．()2L Lx -B ．()232L Lx -C ．()22L Lx -D ．()22L Lx -【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】小球从P 点沿x 轴正向抛出，有212L gt =0L v t =解得0122v gL =当抛出点的坐标为（x ，y ）时，小球以初速度v 0水平抛出，仍能到达Q 点，则有0L x v t '-=212'=y gt 解得()2L x y L-=，其中0<x <L选项A 正确，BCD 错误。

故选A 。

7．如图所示，固定斜面AO 、BO 与水平面夹角均为45°。

现从A 点以某一初速度水平抛出一个小球（可视为质点），小球恰能垂直于BO 落在C 点，若OA =6m ，则O 、C 的距离为（ ）A ．22mB 2mC ．2mD ．3m【答案】C 【解析】 【详解】ABCD ．以A 点为坐标原点，AO 为y 轴，垂直于AO 为x 轴建立坐标系，x 轴正方向斜向上，y 轴正方向斜向下，分解速度和加速度，则小球在x 轴上做初速度为022v ，加速度为22g 的匀减速直线运动，末速度刚好为零，运动时间0v t g =；在y 轴上做初速度为022，加速度为22g 的匀加速直线运动，末速度0022222Cyv v gt v=+=利用平均速度公式得位移关系00022(2)22::3:122v v t v tOA OC+==则12m3OC OA==综上所述，ABD错误C正确。

故选C。

8．如图所示，在竖直平面内坐标系中的第一象限内有沿x轴正方向的恒定风力，将质量为0.1kgm=小球以初速度4m/sv=从O点竖直向上抛出，到达最高点的位置为M点，落回x轴时的位置为N（图中没有画出），若不计空气阻力，坐标格为正方形，g取210m/s，则（）A．小球在M点的速度大小为5m/sB．位置N的坐标为(120)，C．小球到达N点的速度大小为410m/sD．风力大小为10N【答案】BC【解析】【分析】【详解】A．设正方形的边长为0s，小球竖直方向做竖直上抛运动有01v gt=解得10.4st=0122vs t=水平方向做匀加速直线运动有10132vs t=解得小球在M点的速度大小为16m/s v =选项A 错误；B ．由竖直方向运动的对称性可知，小球再经过1t 到达x 轴，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，位置N 的坐标为（12，0），选项B 正确；C ．到N 点时竖直分速度大小为04m/s v =，水平分速度1212m/s x N v a t v ===水平小球到达N 点的速度大小为2220410m/s x v v v =+=选项C 正确； D ．水平方向上有11v at =解得215m/s a =水平所以风力大小1.5N F ma ==水平选项D 错误。

故选BC 。

9．如图所示，船停在平静的河水中，人在岸上拉船，人匀速向左的速度为v ，则（ ）A ．船在河中做匀速直线运动，速度也为vB ．船在河中做匀减速直线运动C ．船在河中做加速度增加的加速直线运动D ．斜绳与水平成30时，2:3v v =人船 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】AB ．由题意知，船的速度方向水平向左。

现在将船的速度分解到两个方向，沿着绳子向上的1v 和垂直于绳子向下的2v ，其中1v v =则根据几何关系可知cos cos v vv θθ==人船 随着人向左拉绳子，船也在水平向左运动，θ角逐渐变大，则可知v 船逐渐增大，所以船在河中做加速运动，所以AB 错误；C ．由AB 选项分析可知，船在河中做加速运动。

设河岸高为h ，传到岸边的绳长为l ，岸到船的距离为x ，则由数学知识推导为cos v v θ=船 2v l ω=，2tan v v θ=由加速度的定义式可得2223d()d sin sin cos d d cos cos v v v v a tt l θθθωθθ===⋅=又由几何关系可得sin hl θ=，cos x lθ= 得223v h a x=所以当船在河中向左运动时，x 逐渐减小，a 逐渐增大，则船在河中做加速度增加的加速直线运动，所以C 正确； D ．由AB 选项分析可知cos v v θ=人船 则当30θ=时:2:3v v =人船所以D 正确。

故选CD 。

10．如图所示，一光滑宽阔的斜面，倾角为θ，高为h ，重力加速度为g 。

现有一小球在A 处贴着斜面以水平速度v 0射出，最后从B 处离开斜面，下列说法中正确的是（ ）A ．小球的运动轨迹为抛物线B ．小球的加速度为g tan θC ．小球到达BD ．小球到达B 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A ．小球受重力和支持力两个力作用，合力沿斜面向下，与初速度垂直，做类平抛运动，轨迹为抛物线，A 正确；B ．小球所受合力为重力沿斜面向下的分力，根据牛顿第二定律sin mg ma θ=因此加速度sin a g θ=B 错误；小球沿斜面方向做匀加速运动21sin sin 2h g t θθ=⋅ 可得运动时间t =C 正确；D ．水平位移应是AB 线段在水平面上的投影，到达B 点的沿水平x 方向的位移0x t v ==沿水平y 方向的位移cot y h θ=因此水平位移s =>D 错误。

故选AC 。

11．如图，地面上固定有一半径为R 的半圆形凹槽，O 为圆心，AB 为水平直径。

现将小球（可视为质点）从A 处以初速度v 1水平抛出后恰好落到D 点；若将该小球从A 处以初速度v 2水平抛出后恰好落到C 点，C 、D 两点等高，OC 与水平方向的夹角θ=60°，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）A ．小球从开始运动到落到凹槽上，前后两次的时间之比为1∶2B ．v 1：v 2=1∶3C ．小球从开始运动到落到凹槽上，速度的变化量两次相同D ．小球从开始运动到落到凹槽上，前后两次的平均速度之比为1∶2 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A ．平抛运动竖直方向上是自由落体运动，两次都落到同一高度，因此运动时间相同，A 错误；B ．第一次水平位移o 11(1cos60)2x R R =-=第二次水平位移o 13(1+cos60)2x R R ==由于运动时间相同，因此112213v x v x == B 正确；C ．由于两次的加速度相同，运动时间相同，因此速度变化量相同，C 正确；D ．第一次位移1s R =第二次位移23s R =平均速度等于位移与时间的比，由于运动时间相同，因此平均速度之比为13 ，D 错误。